Con la rápida expansión de las nuevas industrias energéticas, mineras, metalúrgicas y de galvanoplastia, la contaminación por níquel en los cuerpos de agua se ha convertido en una amenaza creciente para la calidad ambiental y la salud humana. Durante los procesos industriales, los iones de níquel a menudo interactúan con diversos aditivos químicos para formar complejos orgánicos de metales pesados (HMC) altamente estables. En la galvanoplastia de níquel, por ejemplo, el citrato (Cit) se usa ampliamente para mejorar la uniformidad y el brillo del recubrimiento, pero los dos grupos carboxilo del Cit se coordinan fácilmente con Ni²⁺ para formar complejos Ni-Citrato (Ni-Cit) (logβ = 6,86). Estos complejos alteran significativamente la carga, la configuración estérica, la movilidad y los riesgos ecológicos del níquel, mientras que su estabilidad dificulta su eliminación con métodos convencionales de precipitación o adsorción. Actualmente, la disociación compleja se considera el paso clave para la eliminación de HMC. Sin embargo, los tratamientos químicos o de oxidación típicos presentan un alto coste y una operación compleja. Por lo tanto, los materiales multifuncionales con capacidad oxidativa y adsortiva ofrecen una alternativa prometedora. Investigadores de la Universidad de Beihang, dirigidos por el profesor Xiaomin Li y el profesor Wenhong Fan, usó el Microscopio electrónico de barrido (SEM) CIQTEK y espectrómetro de resonancia paramagnética electrónica (EPR) realizar una investigación en profundidad Desarrollaron una nueva estrategia utilizando KOH modificado. Arundo donax L. Biocarbón para eliminar eficientemente el Ni-Cit del agua. El biocarbón modificado no solo mostró una alta eficiencia de eliminación, sino que también permitió la recuperación de níquel en la superficie del biocarbón. El estudio, titulado Eliminación de citrato de níquel mediante biocarbón de Arundo donax L. modificado con KOH: papel crucial de los radicales libres persistentes. , fue publicado recientemente en Investigación del agua . Caracterización de materiales El biocarbón se produjo a partir de Arundo Donax Hojas impregnadas con KOH en diferentes proporciones de masa. Las imágenes de SEM (Fig. 1) revelaron: El biocarbón (BC) original exhibió una morfología desordenada similar a una varilla. Con una relación KOH-biomasa de 1:1 (1KBC), se formó una estructura porosa ordenada similar a un panal. En proporciones de 0,5:1 o 1,5:1, los poros estaban subdesarrollados o colapsados. El análisis BET confirmó la mayor superficie para 1KBC (574,2 m²/g), superando ampliamente a otras muestras. Caracterización mediante SEM y BET proporcionó evidencia clara de que la modificación con KOH mejora dramáticamente la porosidad y el área superficial, factores clave para la adsorción y la reactividad redox. Figura 1. Preparación y caracterización de biocarbón modificado con KOH. Rendimiento en la eliminación de Ni-Cit Figura 2. (a) Eficiencia de eliminación de Ni total por diferentes bioca...

Las aleaciones de aluminio, apreciadas por su excepcional relación resistencia-peso, son materiales ideales para la reducción de peso en la industria automotriz. La soldadura por puntos de resistencia (RSW) sigue siendo el método de unión predominante en la fabricación de carrocerías. Sin embargo, la alta conductividad térmica y eléctrica del aluminio, junto con su capa de óxido superficial, requiere corrientes de soldadura muy superiores a las utilizadas para el acero. Esto acelera el desgaste de los electrodos de cobre, lo que conlleva una calidad de soldadura inestable, un mantenimiento frecuente de los electrodos y un aumento de los costes de producción. Prolongar la vida útil de los electrodos Si bien garantizar la calidad de la soldadura se ha convertido en un cuello de botella tecnológico crítico en la industria. Para abordar este desafío, el equipo del Dr. Yang Shanglu en el Instituto de Óptica y Mecánica Fina de Shanghai llevó a cabo un estudio exhaustivo utilizando el CIQTEK FESEM SEM5000 Diseñaron de forma innovadora un electrodo de anillo elevado e investigaron sistemáticamente el efecto del número de anillos (0–4) en la morfología del electrodo, revelando la relación intrínseca entre el número de anillos, los defectos cristalinos en el núcleo de soldadura y la distribución de corriente. Sus resultados demuestran que aumentar el número de anillos elevados optimiza la distribución de corriente, mejora la eficiencia de la entrada térmica, amplía el núcleo de soldadura y prolonga significativamente la vida útil del electrodo. Cabe destacar que los anillos elevados mejoran la penetración de la capa de óxido, optimizando el flujo de corriente y reduciendo la corrosión por picaduras. Este innovador diseño de electrodo proporciona un nuevo enfoque técnico para mitigar el desgaste del electrodo y sienta las bases teóricas y prácticas para una aplicación más amplia de la soldadura por resistencia de aleación de aluminio en la industria automotriz. El estudio se publica en la revista *The New York Times*. Revista de tecnología de procesamiento de materiales. bajo el título “ Investigación de la influencia de la morfología de la superficie del electrodo en la soldadura por puntos de resistencia de aleaciones de aluminio. “ Avance en el diseño de electrodos de anillo elevado Ante el desafío del desgaste de los electrodos, el equipo abordó el problema desde la morfología de los mismos. Mecanizaron de 0 a 4 anillos concéntricos elevados en la cara final de electrodos esféricos convencionales, formando un novedoso electrodo de anillo de Newton (NTR). Figura 1. Morfología superficial y perfil de sección transversal de los electrodos utilizados en el experimento. El análisis SEM revela defectos cristalinos y mejora del rendimiento ¿Cómo influyen los anillos realzados en el rendimiento de la soldadura? Utilizando el Técnicas CIQTEK FESEM SEM5000 y EBSD El equipo caracterizó en detalle la microestructura de los núcleos de soldadura. Descubrieron que los...

Las baterías de litio metálico de estado sólido (SSLMB) son ampliamente reconocidas como la fuente de energía de próxima generación para vehículos eléctricos y almacenamiento de energía a gran escala, ya que ofrecen alta densidad energética y excelente seguridad. Sin embargo, su comercialización se ha visto limitada durante mucho tiempo por la baja conductividad iónica de los electrolitos sólidos y la escasa estabilidad interfacial en la interfaz sólido-sólido entre electrodos y electrolitos. A pesar de los importantes avances en la mejora de la conductividad iónica, el fallo interfacial bajo alta densidad de corriente o funcionamiento a baja temperatura sigue siendo un obstáculo importante. Un equipo de investigación liderado por el Prof. Feiyu Kang, el Prof. Yanbing He, el Prof. Asociado Wei Lü y el Prof. Adjunto Tingzheng Hou del Instituto de Investigación de Materiales de la Escuela Internacional de Posgrado de Tsinghua en Shenzhen (SIGS), en colaboración con el Prof. Quanhong Yang de la Universidad de Tianjin, ha propuesto un Nuevo concepto de diseño de una interfase de electrolito sólido dúctil (SEI) para abordar este desafío. Su estudio, titulado “Una interfase de electrolito sólido dúctil para baterías de estado sólido” , fue publicado recientemente en Naturaleza . El microscopio electrónico de barrido de emisión de campo (FE-SEM) de CIQTEK permite la caracterización de interfaces de alta resolución. En este estudio, el equipo de investigación utilizó el Microscopio electrónico de barrido de emisión de campo CIQTEK ( SEM4000X ) para caracterización microestructural de la interfaz sólido-sólido. El FE-SEM de CIQTEK proporcionó Imágenes de alta resolución y excelente contraste de superficie , lo que permite a los investigadores observar con precisión la evolución de la morfología y la integridad interfacial durante el ciclado electroquímico. SEI dúctil: Un nuevo camino más allá del enfoque exclusivo en la resistencia. Paradigma Las SEI tradicionales ricas en materiales inorgánicos, si bien son mecánicamente rígidas, tienden a sufrir fracturas frágiles durante los ciclos de carga y descarga, lo que provoca el crecimiento de dendritas de litio y una cinética interfacial deficiente. El equipo de Tsinghua se apartó del paradigma de la «resistencia únicamente» al enfatizar la «ductilidad» como criterio de diseño clave para los materiales SEI. Utilizando la relación de Pugh (B/G ≥ 1,75) como indicador de ductilidad y mediante un cribado asistido por IA, identificaron el sulfuro de plata (Ag₂S) y el fluoruro de plata (AgF) como componentes inorgánicos prometedores con una deformabilidad superior y bajas barreras de difusión de iones de litio. Partiendo de este concepto, los investigadores desarrollaron un electrolito sólido compuesto orgánico-inorgánico con aditivos de AgNO₃ y rellenos de Ag/LLZTO (Li₆.₇₅La₃Zr₁.₅Ta₀.₅O₁₂). Durante el funcionamiento de la batería, una reacción de desplazamiento in situ transformó los frágiles componentes de la SEI ...

Recientemente, el Premio Nobel de Química 2025 fue otorgado a Susumu Kitagawa, Richard Robson y Omar Yaghi en reconocimiento a “su desarrollo de estructuras metalorgánicas (MOF)”. Los tres galardonados crearon estructuras moleculares con enormes espacios internos que permiten el flujo de gases y otras especies químicas. Estas estructuras, conocidas como estructuras metalorgánicas (MOF), tienen aplicaciones que abarcan desde la extracción de agua del aire del desierto y la captura de dióxido de carbono, hasta el almacenamiento de gases tóxicos y la catalización de reacciones químicas. Las estructuras metalorgánicas (MOF) son una clase de materiales porosos cristalinos formados por iones o grupos metálicos unidos mediante ligandos orgánicos (Figura 1). Sus estructuras pueden visualizarse como una red tridimensional de «nodos metálicos + enlaces orgánicos», que combina la estabilidad de los materiales inorgánicos con la flexibilidad de diseño de la química orgánica. Esta construcción versátil permite que las MOF se compongan de casi cualquier metal de la tabla periódica y una amplia variedad de ligandos, como carboxilatos, imidazolatos o fosfonatos, lo que permite un control preciso del tamaño de poro, la polaridad y el entorno químico. Figura 1. Esquema de una estructura metalorgánica Desde la aparición de los primeros MOF de porosidad permanente en la década de 1990, se han desarrollado miles de estructuras, incluyendo ejemplos clásicos como HKUST-1 y MIL-101. Presentan áreas superficiales específicas y volúmenes de poro ultraaltos, lo que ofrece propiedades únicas para la adsorción de gases, el almacenamiento de hidrógeno, la separación, la catálisis e incluso la administración de fármacos. Algunos MOF flexibles pueden experimentar cambios estructurales reversibles en respuesta a la adsorción o la temperatura, mostrando comportamientos dinámicos como los "efectos de respiración". Gracias a su diversidad, adaptabilidad y funcionalización, los MOF se han convertido en un tema central en la investigación de materiales porosos y proporcionan una sólida base científica para el estudio del rendimiento de la adsorción y los métodos de caracterización. Caracterización de MOF La caracterización fundamental de los MOF generalmente incluye patrones de difracción de rayos X en polvo (PXRD) para determinar la cristalinidad y la pureza de la fase, e isotermas de adsorción/desorción de nitrógeno (N₂) para validar la estructura de los poros y calcular el área superficial aparente. Otras técnicas complementarias comúnmente utilizadas incluyen: Análisis termogravimétrico (TGA) :Evalúa la estabilidad térmica y puede estimar el volumen de poros en algunos casos. Pruebas de estabilidad del agua :Evalúa la estabilidad estructural en agua y en diferentes condiciones de pH. Microscopía electrónica de barrido (SEM) Mide el tamaño y la morfología de los cristales y se puede combinar con espectroscopia de rayos X de energía dispersiva (EDS) para determinar la composición y...

Con la aceleración de la industrialización y el continuo aumento de las emisiones contaminantes, las aguas residuales orgánicas representan una grave amenaza para los ecosistemas y la salud humana. Las estadísticas muestran que el consumo energético del tratamiento de aguas residuales industriales representa el 28 % del consumo energético mundial para el tratamiento de agua. Sin embargo, la tecnología Fenton convencional adolece de desactivación del catalizador, lo que reduce la eficiencia del tratamiento. Los catalizadores metálicos en procesos de oxidación avanzada se enfrentan a obstáculos comunes: el proceso de ciclado redox no puede mantenerse eficazmente, las vías de transferencia de electrones están restringidas y los métodos de preparación tradicionales se basan en altas temperaturas y altas presiones, con rendimientos de tan solo el 11 % al 15 %. Para abordar estos desafíos, un equipo de investigación de Universidad Tecnológica de Dalian Desarrollaron un nanocatalizador de Cu-C mediante el acoplamiento direccional de celulosa comercial con iones de cobre mediante un método de reemplazo galvánico químico húmedo. Además, establecieron un novedoso sistema de degradación con... Mecanismo catalítico de doble canal (vía radical + transferencia directa de electrones) y amplia adaptabilidad al pH. El material logró una degradación del 65 % de la tetraciclina en 5 minutos (en comparación con